3D spausdinimas, kitaip žinomas kaip greitasis prototipų kūrimas, yra gamybos būdas, kai 3D objektai greitai sukuriami tinkamo dydžio mašinoje, prijungtoje prie kompiuterio, kuriame yra objekto brėžiniai. Pagrindiniai principai yra kaip 2D spausdintuvo: medžiagų kasetės, išvesties lankstumas ir kodo vertimas į matomą raštą. Entuziastai tikisi, kad namų „gamintojai“ pradės individualią gamybos revoliuciją ir pašalins (arba labai sumažins) centralizuotos gamybos poreikį. Užuot nuėjęs į parduotuvę pasiimti indų rinkinio, žmogus planus galėtų nusipirkti internetu ir atsispausdinti iš paprastų medžiagų.
Technologija, leidžianti veikti 3D spausdintuvams, atsirado praėjusio amžiaus dešimtojo dešimtmečio viduryje. Atvykę ateitininkai iškart numatė, kad žmonės juos netrukus išvys kiekvienuose namuose. Tačiau dėl dalių, įskaitant daugybę lanksčių gamybos įrankių, kaina buvo per didelė, kad dauguma žmonių galėtų sau leisti. Dabartiniai modeliai yra brangios mašinos, skirtos naudoti profesionaliems gaminių dizaineriams arba inžinieriams, kurie juos naudoja modeliams gaminti, pavyzdžiui, pristatymams klientams. Šiuolaikiniai įrenginiai veikia naudodami įvairias žaliavas, tokias kaip pjuvenos ir klijai, kurias galima įspausti į 1990D struktūras tol, kol konstrukcija leidžia sluoksnius tepti laipsniškai.
Naujausiuose 3D spausdinimo įrenginiuose naudojamas lazeris ir metalo dulkės, kad iš metalo būtų pagaminti 3D objektai, todėl technologija tampa patrauklesnė. Šias mašinas jau naudojo Izraelis ir JAV UAV arba nepilotuojamų orlaivių gamybai. Jungtinių Valstijų kariuomenė tiria mūšio lauke paruoštą spausdintuvą, kurį būtų galima panaudoti ryšių įrenginiams gaminti, kai jų reikia.
Ankstyvosios prognozės rodė, kad šiose mašinose gaminiams gaminti tikriausiai būtų naudojamas lazerių ir specialių polimerų derinys. Yra tam tikrų polimerų, kurie kietėja tik esant tam tikram šviesos mišiniui, ir šią savybę galima išnaudoti naudojant lazerių duetą, kurie nepriklausomai neatitinka šių optinių sąlygų, bet atitinka jas, kai naudojami kartu. Kai tirpale susikerta du lazeriai, jis sukietėja. Statant konstrukciją iš pagrindų, galima sukurti stabilų produktą, kai skystas polimeras nusausinamas. Tačiau šis metodas pasirodė gana brangus ir šiandien naudojami mažiau techniškai reikalaujantys metodai.
Vieną dieną gali atsirasti 3D spausdintuvų, kurie naudos nanotechnologijas, kad sukurtų produktus, nusodindami juos atomas po atomo. Preliminarus darbas su atominiais patarimais rodo, kad tai moksliškai įmanoma. Atominiu mastu buvo sukurtos paprastos mašinos, tokios kaip maži ratai, tranzistoriai ir „vaikščiojanti DNR“. Tai galėtų būti pažangesnių pagal užsakymą gamybos sistemų pirmtakai.